全功率燃料电池汽车驱动系统设计开题报告

全文总字数：3055字

1. 研究目的与意义（文献综述）

当今世界随着汽车保有量的极度增长加上化石燃料的过分开采，产生诸如全球变暖和资源枯竭等严峻问题，迫使人们将汽车的动力能源研究转向更加清洁更加节约的地步。在新能源汽车中，燃料电池汽车作为一种技术上比较成熟，清洁高效，对环境友好的技术受到了不少国家的大力支持，包括我国在2018年国家科学技术部正式公布《国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单》中，经过三轮专业评审、两轮专家现场审核，由东风汽车集团有限公司牵头承担的《全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发》也榜上有名。

燃料电池电动汽车是以燃料电池特别是质子交换膜燃料电池作为动力，将化学能转化为电能驱动驱动电机使车辆运行。比起以蓄电池为主要动力源的纯电动汽车续航里程较短，燃料电池电动车能量转化效率高，能够完成长距离行驶，又不会产生内燃机汽车的污染排放问题，被认为是21世纪首选的清洁高效运输工具。

为了适配高效的燃料电池，并且让燃料电池汽车能够适应国内目前的城市交通工况，此次毕业设计拟对燃料电池汽车的驱动系统设计为目标。合适的驱动系统将会大大提高燃料电池汽车的燃油经济性，满足汽车的加速和上下坡以及最高车速要求。根据我国国家法规规定的燃料电池汽车动力性指标和续驶里程标准，进行驱动系统各主要部件的选型与参数匹配。

2. 研究的基本内容与方案

此次毕业设计主要以燃料电池汽车的驱动系统设计为目标，对驱动系统的基本部件和动力参数进行选配，满足国家法规要求的燃料电池电动车动力性指标和续驶里程。

本次拟设计的燃料电池电动车驱动形式为燃料电池和辅助蓄电池联合驱动，单人驾驶，最大载客人数为4人，模拟城市循环工况wltc。由于用于城市道路交通，决定了车辆的最高车速和最大爬坡度要求都不会太大。具体参数如下表：

燃料电池车驱动系统包括燃料电池系统，蓄电池组和能量管理系统，控制器，电机及电机控制器，传动系，车轮。设计路线为从汽车最高车速，最大爬坡度等路况要求选择驱动电机的型号，然后是传动系的选择包括主减速器与变速箱的设计，之后是作为主要能量来源的燃料电池选型以及辅助的蓄电池选型。初步选型后进行数据重新核算确认，然后在仿真软件advisor中进行仿真模拟优化。仿真软件advisor是基于matlab/simulink环境的仿真软件，为车辆进行能量消耗和排放分析而开发。

3. 研究计划与安排

• 准备阶段

2020年2月21日——2020年2月28日，查阅收集文献资料，确定论题准备开题报告

2020年3月1日——2020年3月15日，整理文献资料，修正研究内容，初步确定电动机，传动系参数

2020年3月15日——2020年3月31日，确定燃料电池汽车驱动系统的选型部件以及相关参数

4. 参考文献（不低于12篇）

[1]陈智家.燃料电池电动汽车动力系统参数匹配与优化研究[d].湖北:武汉理工大学,2010.

[2]魏兆平.氢燃料电池电动汽车技术[j].中国汽车,2019,9:34-37.

[3]李惠林,周凯,何锋,等.燃料电池城市客车动力系统匹配与仿真研究[j].现代制造、工艺装备,2018,3:13-17.